As CleanTechnica's Οι αναγνώστες πιθανώς γνωρίζουν καλά, η Toyota αντιμετωπίζει το υδρογόνο με τον ίδιο τρόπο που οι γάτες μου αντιμετωπίζουν το catnip τους. Είναι μια εμμονή και ίσως ένας εθισμός. Από την άλλη πλευρά, η ιαπωνική κυβέρνηση φαίνεται να ευνοεί τη χρήση οχημάτων υδρογόνου, και αυτό παίζει ρόλο. Αυτό που δεν περίμενα ήταν να δω ότι η Toyota ξοδεύει χρήματα για να αναπτύξει κινητήρες καύσης υδρογόνου, οι οποίοι το καίνε αντί να χρησιμοποιούν μια κυψέλη καυσίμου. Ας μιλήσουμε για το πρόγραμμα αγώνων / ανάπτυξης της Toyota, γιατί το κάνει αυτό η εταιρεία και, στη συνέχεια, εξετάστε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας.
Πριν από μια εβδομάδα, η Toyota το ανακοίνωσε αναπτύσσει μια μηχανή καύσης υδρογόνου ως μέρος των προσπαθειών της για την επίτευξη μιας «κοινωνικής κινητικότητας ουδέτερου άνθρακα» και ότι ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο που χρησιμοποιεί τον κινητήρα θα ξεκινήσει να αγωνίζεται τον Μάιο. Η Toyota λέει ότι αισθάνεται ότι ο κινητήρας είναι ανεπτυγμένος, αλλά ότι η λειτουργία του μέσω της πίεσης των αγώνων θα βοηθήσει την εταιρεία να τη βελτιώσει.
Η βασική ιδέα πίσω από έναν κινητήρα καύσης υδρογόνου είναι πολύ απλή. Βασικά έχετε έναν κανονικό κινητήρα καύσης αερίου και τοποθετείτε υδρογόνο σε αυτόν αντί για ατμούς βενζίνης. Για να λειτουργήσει όσο το δυνατόν καλύτερα, πρέπει να γίνουν πολλές μικρές αλλαγές, φυσικά, αλλά η έννοια της καύσης δεν αλλάζει καθόλου. Η πρόσληψη, η συμπίεση, η ανάφλεξη και η εξάτμιση (πιπίλισμα, συμπίεση, χτύπημα, χτύπημα) είναι το πώς λειτουργεί αυτό, όπως και οι περισσότεροι άλλοι.
Η Toyota συγκέντρωσε μια μικρή κίνηση που δείχνει όλα αυτά:
Όπως και το κινούμενο σχέδιο, θα είναι ένας ενσωματωμένος 3-κύλινδρος εμβολοφόρος κινητήρας με υπερσυμπιεστή, που μετατοπίζει 1.6 λίτρα.
Για άτομα που λατρεύουν τους κινητήρες καύσης, η εμπειρία είναι σχεδόν ίδια με την οδήγηση οποιουδήποτε άλλου αυτοκινήτου καύσης (και, περιβαλλοντικά, αυτό θα μπορούσε να είναι ένα πλεονέκτημα, όπως θα εξηγήσω παρακάτω). Ο ήχος, η δόνηση, η αίσθηση και κάθε άλλη πτυχή της πραγματικής οδήγησης ενός καυστήρα υδρογόνου είναι όλα εκεί.
Ένα βίντεο που αιωρείται στο Διαδίκτυο (ω / τ έως Jalopnik) δείχνει τι φαίνεται να είναι το αυτοκίνητο της Toyota σε δράση:
"Δεν είναι τόσο διαφορετικό (από τα κανονικά βενζινοκίνητα οχήματα) όσο περίμενα." είπε ο οδηγός Hiroaki Ishiura. «Αισθάνεται σαν κανονικός κινητήρας. (Αν δεν μου πει τίποτα) μάλλον θα έλεγα ότι αυτός είναι ένας κανονικός κινητήρας. "
Γιατί το κάνει αυτό η Toyota;
Όπως θα εξηγήσω λίγο, υπάρχουν μερικά σοβαρά μειονεκτήματα στην καύση υδρογόνου, αλλά η Toyota έχει κάποιο σκεπτικό (ακόμα και αν είναι ελαττωματικό) πίσω από την απόφαση. Εν ολίγοις, η εταιρεία θέλει να ακολουθήσει πολλαπλές προσεγγίσεις για καθαρότερα οχήματα. Αυτό λειτούργησε πολύ καλύτερα στην Ιαπωνία από οπουδήποτε αλλού επειδή η κυβέρνηση προωθεί το υδρογόνο, ειδικά όταν πρόκειται για υποδομές. Η Ευρώπη είναι επίσης πολύ καλή. Το υδρογόνο πέφτει πολύ πιο σκληρά στις ΗΠΑ επειδή η υποδομή είναι τρομερή.
Ακολουθεί ένα βίντεο από έναν εκπρόσωπο της Toyota που εξηγεί τη σκέψη τους (τόσο το καλό όσο και το κακό):
Πλεονεκτήματα στους κινητήρες καύσης υδρογόνου
Αντί να πηγαίνουμε κατευθείαν στο χαλάρωμα της ιδέας όπως θα κάναμε συνήθως με υδρογόνο, θα είμαι δίκαιος και θα συζητήσω τα πλεονεκτήματα που υπάρχουν. Δεν λέω ότι είναι μια καλή στρατηγική για όλους, τα περισσότερα ή ακόμη και για σημαντικό αριθμό οχημάτων για χρήση (όπως θα εξηγήσω λίγο), αλλά για εξειδικευμένες εφαρμογές, μπορούν να κάνουν κάτι καλό στον κόσμο που δεν θα ήταν δίκαιο να αγνοήσουμε.
Το μεγάλο πράγμα είναι ότι οι εκπομπές είναι καθαρότερες από τα αυτοκίνητα βενζίνης ή ντίζελ. Βάλτε το υδρογόνο και το οξυγόνο και βγάλτε το νερό από την αντίδραση, θεωρητικά. Στην πράξη, δεν είναι τέλειο επειδή ο ατμοσφαιρικός αέρας έχει επίσης πολύ άζωτο. Ο κινητήρας λειτουργεί αρκετά ζεστός για να κάψει και αυτό, το οποίο παράγει μια μικρή ποσότητα οξειδίων του αζώτου, αλλά εξακολουθούν να είναι πολύ λιγότερο από ό, τι σε άλλα οχήματα καύσης.
Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι μπορεί να λειτουργεί με πολλά καύσιμα χωρίς να προσθέτει μεγάλη πολυπλοκότητα. Υπάρχουν κινητήρες που λειτουργούν τόσο με βενζίνη όσο και με υδρογόνο, ακόμη και σε συνδυασμό των δύο σε μερικές περιπτώσεις. Όταν η υποδομή υδρογόνου είναι χάλια όπως στις ΗΠΑ (ή δεν υπάρχει καθόλου, κάτι που συμβαίνει οπουδήποτε εκτός από την Καλιφόρνια), είναι σε θέση να καίει άλλο καύσιμο κατά τη διάρκεια ελλείψεων ή όταν βρίσκεται εκτός εμβέλειας σταθμού υδρογόνου συν ότι δεν μπορείτε να πάρετε με τα στοιχεία καυσίμου.
Για αυτοκίνητα με κινητήρα που καίει μόνο υδρογόνο, δεν χρειάζεστε ακριβό εξοπλισμό όπως καταλυτικούς μετατροπείς, που προσελκύουν κλοπή σε ορισμένες περιοχές. Πρέπει όμως να χτίσετε την εξάτμιση με τέτοιο τρόπο ώστε να μην σκουριάζει από τους υδρατμούς.
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της τεχνολογίας είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές όπου οι άνθρωποι δεν μπορούν ή απλώς αρνούνται να στραφούν σε ηλεκτρικό.
Ένα μεγάλο παράδειγμα είναι οι άνθρωποι που είναι λάτρεις του ICE και απλώς αρνούνται να αλλάξουν. Οι άνθρωποι που είναι έτοιμοι με τους τρόπους τους, οι άνθρωποι που εμπλέκονται σε ορισμένους τύπους αγώνων και οι άνθρωποι που πραγματικά χρειάζονται να γεμίσουν πολύ γρήγορα και να πάνε μακριά (οχήματα έκτακτης ανάγκης, μερικοί επαγγελματίες οδηγοί) είναι όλα καλά παραδείγματα. Σίγουρα, θα ήταν καλύτερο να αλλάξετε όλα αυτά σε ηλεκτρικό, αλλά το να τους πάρει να υιοθετήσει υδρογόνο είναι ακόμα καλύτερο από το να συνεχίζει να καίει αέριο.
Σε εφαρμογές όπως η αεροπορία, θα χρειαστεί λίγος χρόνος προτού οι μπαταρίες έχουν την απαιτούμενη ενεργειακή πυκνότητα για να λειτουργήσουν. Οι μπαταρίες είναι πολύ βαριές και μεγάλες, και δεν έχουν αρκετό εύρος για πράγματα όπως αεροσκάφη και μεγάλα αεροπλάνα φορτίου. Ακόμη και όταν είναι καλύτερο, οι απαιτήσεις ισχύος για γρήγορη φόρτιση ενός αεροπλάνου για τη διέλευση των ωκεανών θα είναι αστρονομικές. Το να τους καίνε υδρογόνο αντί για κηροζίνη θα ήταν μεγάλη βελτίωση, ακόμα κι αν δεν είναι τέλειο.
(Μεγάλα) Μειονεκτήματα της Καύσης Υδρογόνου
Το μεγαλύτερο πρόβλημα προς το παρόν και στο εγγύς μέλλον είναι από πού προέρχεται το υδρογόνο. Στην ιδανική περίπτωση, θα χρησιμοποιούσαμε ηλεκτρόλυση για να κάνουμε καθαρό υδρογόνο (πράσινο υδρογόνο), αλλά το μεγαλύτερο μέρος της γίνεται με μεθάνιο αναμορφωμένο με ατμό, το οποίο είναι αρκετά βρώμικο και αναποτελεσματικό.
Επίσης, μοιράζεται τα ίδια προβλήματα απόδοσης που έχουν τα αυτοκίνητα κυψελών καυσίμου υδρογόνου. Θα ήσασταν πολύ καλύτεροι, είτε το τροφοδοτείτε είτε το καίτε, για να φορτίσετε μόνο μια μπαταρία. Ακολουθεί ένα υπέροχο βίντεο που εξηγεί αυτό:
Αυτό είναι ακόμα καλύτερο από την καύση ορυκτών καυσίμων, αλλά είναι ακριβό και άχρηστο.
Εκτός από τα προβλήματα απόδοσης των κυψελών καυσίμου υδρογόνου, οι κινητήρες καύσης υδρογόνου είναι μόνο το μισό αποδοτικό από τη στιγμή που μεταφέρετε το υδρογόνο στο αυτοκίνητο. Αυτό σημαίνει ότι για την ίδια δεξαμενή υδρογόνου, περιμένετε να φτάσετε στο μισό εύρος. Έτσι, για κάθε μίλι οδήγησης, το κόστος καυσίμου είναι διπλάσιο από ό, τι ένα όχημα κυψελών καυσίμου. Ακόμα χειρότερα, θα θελήσετε να έχετε μια δεξαμενή περίπου δύο φορές μεγαλύτερη για να έχετε ικανοποιητικό εύρος.
Αυτό γίνεται αφόρητο όταν θεωρείτε ότι κοστίζει περίπου 85 $ για να γεμίσετε ένα αυτοκίνητο κυψελών καυσίμου υδρογόνου για να φτάσετε μόνο περίπου 300 μίλια (500 χλμ.). Για να έχετε το ίδιο εύρος, θα πληρώνατε μόνο περίπου 10 $ για να χρεώσετε ένα EV. Τώρα, δεδομένου ότι το αυτοκίνητο καύσης υδρογόνου καίει δύο φορές περισσότερο ανά μίλι, σκεφτείτε ότι θα πληρώσετε περίπου 170 $ για τα ίδια 300 μίλια. Ωχ!
Τέλος, θα μπορούσαν να εμποδίσουν να κάνουν καλύτερα πράγματα εάν εγκριθούν πολύ ευρέως. Εάν, ας πούμε, μια αναπτυσσόμενη χώρα υιοθετήσει την τεχνολογία επειδή είναι φθηνή στην κατασκευή / πώληση, μπορεί να τροφοδοτηθεί διπλά με βενζίνη και στη συνέχεια να μειώσει το κόστος του υδρογόνου για να κάνει τους ανθρώπους να αγοράσουν υδρογόνο αντί για βενζίνη, αυτό θα ήταν μια βελτίωση σε σχέση με αυτό συμβαίνει τώρα. Ωστόσο, αυτή η αδράνεια θα σήμαινε ότι η χώρα θα είναι πιο ανθεκτική στην αλλαγή σε EV όταν μειωθεί το κόστος, γεγονός που τους αφήνει σε χειρότερη θέση μακροπρόθεσμα.
Κατώτατη γραμμή
Για εξειδικευμένες περιπτώσεις, όπου το ηλεκτρικό δεν λειτουργεί για οποιονδήποτε λόγο (φυσική, αθλητισμός, πείσμα), η καύση υδρογόνου είναι μια έγκυρη επιλογή που πρέπει να λάβετε υπόψη. Είναι χάλια και άσχημα, αλλά είναι καλύτερο από το status quo και δεν πρέπει να απορριφθεί εντελώς.
Για οτιδήποτε άλλο, δεν είναι καλή επιλογή. Είναι σπατάλη, ακριβό και απαιτεί υποδομή.
Προτεινόμενη εικόνα που παρέχεται από την Toyota.
Coinsmart. Beste Bitcoin-Börse στην Ευρώπη
Πηγή: https://cleantechnica.com/2021/04/30/toyotas-new-racecar-skips-fuel-cells-just-burns-hydrogen-why-this-might-be-helpful/
